JP2001054028A - デジタル放送受信機のチャンネルデコーダ - Google Patents

デジタル放送受信機のチャンネルデコーダ

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JP2001054028A
JP2001054028A JP2000178980A JP2000178980A JP2001054028A JP 2001054028 A JP2001054028 A JP 2001054028A JP 2000178980 A JP2000178980 A JP 2000178980A JP 2000178980 A JP2000178980 A JP 2000178980A JP 2001054028 A JP2001054028 A JP 2001054028A
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ゲルト シュパリンク、
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 デジタル放送受信機のエネルギー消費量及び
デジタル放送受信機内で必要とされるCPUの資源を少
なくする。 【解決手段】デジタル放送受信機のチャンネルデコーダ
4は、同期バイト検出器7を備え、同期バイト検出器7
は、デジタル放送受信機が1つの放送チャンネルにロッ
クしている状態を表しフィードフォワード信号及び/又
はフィードバック信号として用いられるロック検出出力
信号を供給し、デジタル放送受信機がロック状態である
か非ロック状態であるかによって、同期バイト検出器4
の前段及び/又は後段の処理回路を異なるモードに切り
換える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル放送受信
機のチャンネルデコーダに関し、特に、チャンネルデコ
ーダ内、すなわちチャンネルデコーダに備えられた同期
バイト検出器内で検出できる同期状態(packet synchro
nization status)のパケットを利用したチャンネルデ
コーダに関する。ここで、パケットが同期状態であると
いうことは、受信機が1つの放送チャンネルにロックし
ている状態であるということである。
【0002】
【従来の技術】図3は、衛星受信用のデジタル放送受信
機のチャンネルデコーダ24の一般的なハードウェアの
具体的な構成を示すブロック図である。デジタル放送受
信機のアンテナによって受信されたRF信号は、チュー
ナによってIF信号にダウンコンバートされ、ダウンコ
ンバートされたIF信号は、ベースバンド変換回路(ba
seband conversion circuit)21に供給され復調され
る。このベースバンド変換回路21には、制御回路(co
ntrol circuit)22から制御信号が供給される。ベー
スバンド変換回路21からの復調信号は、チャンネルデ
コーダ24に供給され、さらにベースバンド物理インタ
ーフェース(baseband physical interface)23に供
給される。ベースバンド物理インターフェース23は、
データのトランスポートストリーム(transport strea
m)を出力する。
【0003】図3の例に示す衛星受信において、チャン
ネルデコーダ24は第1段階として、ベースバンドフィ
ルタリング及びクロック/キャリア再生回路(baseband
filtering & clock/carrier recovery circuit)25
を備える。このベースバンドフィルタリング及びクロッ
ク/キャリア再生回路25は、フィードバック信号(fe
edback signal)を、制御回路22に供給する。ベース
バンドフィルタリング及びクロック/キャリア再生回路
25は、伝送信号のクロック/キャリア(波)に同期し
たクロック/キャリア(波)を再生するPLL回路を備
え、このPLL回路には、クロック/キャリアの位相検
出器(clock/carrier phase detector)とクロック/キ
ャリア再生ループ(clock and carrier recovery loo
p)(図示されていない)が含まれている。復調されベ
ースバンドフィルタリングされたIF信号は、ビタビデ
コーダ(Viterbi-decoder)26に供給され、ビタビデ
コーダ26は、IF信号をデコードする。ビタビデコー
ダ26は、デコードされたIF信号のビットのビットス
トリームを出力する。このビットストリームは、デイン
ターリーバ(de-interleaver)28に備えられている順
方向誤り訂正(forward error correction:以下、FEC
という。)によって、誤り訂正(error correction)さ
れる。そして、リードソロモンデコーダ(Reed-Solomon
decoder:以下、RSデコーダという。)29及びエネ
ルギー逆拡散回路(energy dispersal removal circui
t)30に供給された後、ベースバンド物理インターフ
ェース23に出力される。
【0004】デインターリーバ28、RSデコーダ29
及びエネルギー逆拡散回路30は、同期信号によって同
期をとる必要がある。この同期信号は、エネルギー逆拡
散を行うために8パケットで構成されたトランスポート
ストリームパケットとなっている。同期信号は、同期バ
イト検出器27によって生成され、同期バイト検出器2
7は、繰り返し伝送される一定の同期バイト(MPEG
トランスポートパケットの構造で、Ox47)を検出す
るか、又は、繰り返し伝送される一定の同期バイト(M
PEGトランスポートパケットの構造で、Oxb8)を
1632ビット(204バイト)ごとに反転させる。
【0005】デジタル放送受信機が受信する伝送信号の
放送方式によって、すなわち、衛星放送、ケーブル放
送、又は地上放送によって、上記デジタル放送受信機の
処理回路で補足的な信号処理を行う必要があるかどうか
が決まってくる。異種の放送方式に適応されるチャンネ
ルデコーダの基本的な相違点については、以下の実施例
で説明する。
【0006】デジタルオーディオ放送受信機のチャンネ
ルデコーダの主要部も、図3に示すチャンネルデコーダ
24と同一の構成を成す。すなわち、デジタルオーディ
オ放送受信機のチャンネルデコーダもまた、ベースバン
ドフィルタリング及びクロック/キャリア再生回路、同
期バイト検出器、誤り訂正段階を備える。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のデジタル放送受
信機のチャンネルデコーダ24では、誤り訂正段階は、
入力パケットが訂正可能な状態でない場合、すなわちデ
ジタル放送受信機が非ロック状態である場合でも動作し
てしまい、多量なエネルギーを消費し、CPUが多くの
資源を必要としていた。
【0008】本発明は、上述した実情に鑑みてなされた
ものであり、本発明の目的は、デジタル放送受信機のエ
ネルギー消費量及びデジタル放送受信機内で必要とされ
るCPUの資源を少なくすることのできるデジタル放送
受信機のチャンネルデコーダを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述した課題は、本発明
を適用したデジタル放送受信機のチャンネルデコーダに
よって解決することができる。本発明を適用したデジタ
ル放送受信機のチャンネルデコーダは、同期バイト検出
器を備え、同期バイト検出器は、ロック検出出力信号を
供給する。ロック検出出力信号は、デジタル放送受信機
が1つの放送チャンネルにロックしている状態を表し、
フィードフォワード信号及び/又はフィードバック信号
として用いられ、デジタル放送受信機がロック状態であ
るかどうかによって、同期バイト検出器の前段及び/又
は後段の処理手段をそれぞれ異なるモードに切り換え
る。
【0010】ロック検出出力信号を、同期バイト検出器
内だけでなく、チャンネルデコーダ24全体に、又はデ
ジタル放送受信機全体に供給し、処理回路を異なるモー
ドに切り換えると、例えば、チャンネルデコーダ、又は
デジタル放送受信機が非ロック状態のときに、同期バイ
ト検出器の前段の及び後段の処理回路をこのロック検出
出力信号によってスイッチオフすることができる。中央
処理装置(central processing unit:以下、CPUと
いう。)の資源(resources)の動的な割り当ては、デ
ジタル放送受信機が同期状態か、又は非同期状態かによ
って決まるため、デジタル放送受信機のエネルギー消費
量(power consumption)及びデジタル放送受信機内で
必要とされるCPUの資源は少なくてすむ。
【0011】したがって、本発明を適用したデジタル放
送受信機のチャンネルデコーダでは、デジタル放送受信
機がロック状態であるかどうかに基づいて、同期バイト
検出器前段の及び後段の処理回路を切り換えることによ
って、デジタル放送受信機が放送チャンネルを捕捉する
までの間、処理エネルギーを、同期バイト検出器の後段
の誤り訂正段階からベースバンドフィルタリング及びク
ロック及び/又はキャリア再生回路に供給することがで
きる。また、反対に、デジタル放送受信機が放送チャン
ネルに適切にロックしている場合には、処理エネルギー
をベースバンドフィルタリング及びクロック及び/又は
キャリア再生回路から同期バイト検出器の後段の誤り訂
正段階に供給することができる。本発明のこの手法を用
いると、受信機が一定の放送チャンネルにロックしてい
ないときには、順方向誤り訂正及び後段の処理回路はス
イッチオフされるので、デジタル放送受信機が放送チャ
ンネルを捕捉するまでの間、処理エネルギーが節約され
ることになる。
【0012】また、デジタル放送受信機がロック状態に
なり、ベースバンドフィルタリング及びクロック/キャ
リア再生回路のクロック/キャリア再生ループのループ
帯域幅が切り換えられたとき、処理する帯域幅は狭くな
る。したがって、デジタル放送受信機がロックした後で
は、ベースバンドフィルタリング及びクロック/キャリ
ア再生回路の必要とする計算エネルギー(calculation
power)は、さらに少量になる。
【0013】また、例えば、デジタル放送受信機の同調
周波数を調整するループ等、同期バイト検出器27の前
段の他のループのループ帯域幅を切り換えることもでき
る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用したデジタル
放送受信機のチャンネルデコーダについて、図面を参照
しながら説明する。図1に示す本発明を適用したチャン
ネルデコーダ4内の信号の流れ(signal flow)は、基
本的には、図3に示すチャンネルデコーダ24内の信号
の流れと同じである。
【0015】デジタル放送受信機のアンテナによって受
信されたRF信号は、チューナによってIF信号にダウ
ンコンバートされ、ダウンコンバートされたIF信号
は、ベースバンド変換回路1に供給され復調される。こ
のベースバンド変換回路1には、制御回路2から制御信
号が供給される。ベースバンド変換回路1からの復調信
号は、チャンネルデコーダ4に供給され、さらにベース
バンド物理インターフェース3に供給される。ベースバ
ンド物理インターフェース3は、データのトランスポー
トストリームを出力する。
【0016】図3の例に示す衛星受信において、チャン
ネルデコーダ4は第1段階として、ベースバンドフィル
タリング及びクロック/キャリア再生回路5を備える。
このベースバンドフィルタリング及びクロック/キャリ
ア再生回路5は、フィードバック信号を、制御回路2に
供給する。ベースバンドフィルタリング及びクロック/
キャリア再生回路5は、伝送信号のクロック/キャリア
(波)に同期したクロック/キャリア(波)を再生する
PLL回路を備え、このPLL回路には、クロック/キ
ャリアの位相検出器とクロック/キャリア再生ループ
(図示されていない)が含まれている。復調されベース
バンドフィルタリングされたIF信号は、ビタビデコー
ダ6に供給され、ビタビデコーダ6は、IF信号をデコ
ードする。ビタビデコーダ6は、デコードされたIF信
号のビットのビットストリームを出力する。このビット
ストリームは、デインターリーバ8に備えられている順
方向誤り訂正(以下、FECという。)によって、誤り訂
正される。そして、リードソロモンデコーダ(以下、R
Sデコーダという。)9及びエネルギー逆拡散回路10
に供給された後、ベースバンド物理インターフェース3
に出力される。
【0017】デインターリーバ8、RSデコーダ9及び
エネルギー逆拡散回路10は、同期信号によって同期を
とる必要がある。この同期信号は、エネルギー逆拡散を
行うために8パケットで構成されたトランスポートスト
リームパケットとなっている。同期信号は、同期バイト
検出器7によって生成され、同期バイト検出器7は、繰
り返し伝送される一定の同期バイト(MPEGトランス
ポートパケットの構造で、Ox47)を検出するか、又
は、繰り返し伝送される一定の同期バイト(MPEGト
ランスポートパケットの構造で、Oxb8)を1632
ビット(204バイト)ごとに反転させる。
【0018】本発明を適用したチャンネルデコーダ4の
同期バイト検出器7は、ロック検出出力信号を生成す
る。ロック検出出力信号は、デジタル放送受信機が特定
の放送チャンネルにロックしている状態を表す信号であ
る。このロック検出出力信号は、チャンネルデコーダ4
のベースバンドフィルタリング及びクロック/キャリア
再生回路5、デインターリーバ8、RSデコーダ9、エ
ネルギー逆拡散回路10及び出力ポート11のうちの少
なくとも1つに供給される。
【0019】上述したように、ベースバンドフィルタリ
ング及びクロック/キャリア再生回路5は、同期バイト
検出器7によって生成されるロック検出出力信号に基づ
いて、クロック/キャリア再生ループのループ帯域幅を
切り換えることができる。又は、クロック/キャリア位
相検出器をロックモードでのみ動作する機器(手法、手
段)に切り換えることもできる。しかしこの場合は、捕
捉に用いられる粗機器(手法、手段)に切り換えること
が望ましい。
【0020】さらに、デインターリーバ8、RSデコー
ダ9及びエネルギー逆拡散回路10には、各イネーブル
入力端子を介して、同期バイト検出器7で生成されるロ
ック検出出力信号が入力され、デジタル放送受信機がロ
ックしている状態ではスイッチオンの状態になり、デジ
タル放送受信機がロックしていない状態ではスイッチオ
フの状態になる。
【0021】さらに、本発明を適用したデジタル放送受
信機のチャンネルデコーダ4では、同期バイト検出器7
で生成されるロック検出出力信号は、チャンネルデコー
ダ4の出力ポート11に供給され、デジタル放送受信機
のチャンネルデコーダ4以外の他の処理回路のモードも
切り換えられ、本発明を適用したデジタル放送受信機の
チャンネルデコーダ4を含むデジタル放送受信機の全エ
ネルギー消費量を節約することができる。
【0022】図1に示すように、本発明を適用したチャ
ンネルデコーダ4の後段には、ベースバンド物理インタ
ーフェース3が設けられており、ロック検出出力信号
は、このベースバンド物理インターフェース3のイネー
ブル入力(enable input)端子にも供給されている。し
たがって、このベースバンド物理インターフェース3
も、デジタル放送受信機がロックしている状態ではスイ
ッチオンの状態になり、デジタル放送受信機がロックし
ていない状態ではスイッチオフの状態になる。さらに、
ロック検出出力信号は、出力ポート11を介して制御回
路2にも供給され、制御回路2に接続されているデジタ
ル放送受信機内の全ての回路に対する処理エネルギーの
動的な割り当てが行われる。図1に示すように、制御回
路2からベースバンド変換路1に制御信号が供給され、
ベースバンドフィルタリング及びクロック/キャリア再
生回路5のクロック/キャリア再生ループ、制御回路2
及び適切にベースバンド変換を行うベースバンド変換回
路1は、帯域幅及び/又は調整方法(strategies)を考
慮して切り換えられる。
【0023】図2に示すように、デジタル復調器の構成
は、受信機の受信方式によって異なる。図2aに示すよ
うに、衛星受信の場合は、デジタル復調器(digital de
modulator)は、ベースバンド変換回路1、ベースバン
ドフィルタリング及びクロック/キャリア再生回路5及
びビタビデコーダ6を備える。図2bに示すように、ケ
ーブル受信の場合は、デジタル復調器は、ベースバンド
変換回路1b、ベースバンドフィルタリング及びクロッ
ク/キャリア再生回路5b及び適応等化器(adaptive e
qualizer)6bを備える。図2cに示すように、地上受
信の場合は、デジタル復調器は、ベースバンド変換回路
1c、COFDM復調及びクロック/キャリア再生回路
(COFDM demodulator & clock/carrier recovery circu
it)5c及びビタビデコーダ6cを備える。COFDM
復調及びクロック/キャリア再生回路5cは、IFFT
すなわち、逆高速フーリエ変換(inverse fast Fourier
transformation)を行う。
【0024】図2a、図2b及び図2cの各処理回路の
モードは、図1に示した処理回路と同様に、同期バイト
検出器7が供給するロック検出出力信号に基づいて切り
換えられる。
【0025】また、図2bに示す適応等化器6bにもロ
ック検出出力信号が供給され、デジタル放送受信機がロ
ック状態のときは、適応等化器6bは、捕捉モードから
トラッキングモードに切り換えられる。また、反対に、
デジタル放送受信機が非ロック状態のときは、トラッキ
ングモードから捕捉モードに切り換えられる。ケーブル
受信の場合でも、当然、モードの切り換えはチャンネル
デコーダ4の適応等化器6bに限定されない。
【0026】図2cに示すデジタル復調器に関しても、
典型的なデジタルオーディオ受信機のチャンネルデコー
ダは、基本的には、図1及び図3に示すチャンネルデコ
ーダ4と同様にロック状態になる。典型的なデジタルオ
ーディオ受信機のチャンネルデコーダを本発明を適用し
たチャンネルデコーダ4で代用し、同期バイト検出器7
によって生成されるロック検出信号を用いて、処理エネ
ルギーをチャンネルデコーダ内の異なる処理回路及び/
又はデジタルオーディオ受信機の他の回路に動的に割り
当てることができる。
【0027】また、上述したように、本発明によって、
誤り訂正のディスエーブル/イネーブル機能、クロック
/キャリア再生ループのループ帯域幅を切り換える機能
及び/又はクロック/キャリア位相検出器をロックモー
ドでのみ動作する装置に切り換える(この場合、捕捉装
置以外が望ましい)機能だけでなく、パケット同期状
態、すなわち同期バイト検出器7によって供給されるロ
ック検出出力信号を用いて、デジタル放送受信機内で処
理エネルギー量を割り当てる機能が開示されている。
【0028】
【発明の効果】このように、本発明によれば、デジタル
放送受信機が放送チャンネルにロックした後、ベースバ
ンドフィルタリング及びクロック/キャリア再生回路及
び/又は同期バイト検出器の前段の他の回路の予備の
(スペアの)処理エネルギーを、順方向誤り訂正段階及
び後段の処理回路に供給することができるため、処理エ
ネルギーを節約することができ、チャンネルデコーダを
備えるデジタル放送受信機に小型のCPUを組み込むこ
とができる。また、反対に、本発明を適用したデジタル
放送受信機が放送チャンネルにロックしていないとき
は、順方向誤り訂正段階及び後段の回路で処理エネルギ
ーは全く必要とされないため、ベースバンドフィルタリ
ング及びクロック/キャリア再生回路及び/又は同期バ
イト検出器の前段の他の回路に高い処理エネルギーを割
り当てることができる。
【0029】また、チャンネルデコーダの同期状態、す
なわち同期バイト検出器に基づいて、ベースバンドフィ
ルタリング及びクロック/キャリア再生回路のクロック
/キャリアの位相検出器をロックモードでのみ作動する
機器(手法、手段)に切り換えることができるので、本
発明を適用したデジタル放送受信機は、伝送されてくる
データをより正確に再生できる。尚、この場合は、捕捉
に用いられる粗機器(手法、手段)以外に切り換えるの
が望ましい。このような切り換えは、デジタル放送受信
機の他の回路に対しても行うことができる。
【0030】本発明は、特に、デジタルビデオ放送受信
機、そのなかでも特にケーブル伝送のデジタルビデオ放
送受信機に適している。しかし、本発明は、衛星伝送や
地上伝送のデジタルビデオ放送受信機及び又はあらゆる
伝送規格のデジタルオーディオ放送受信機に適用され
る。基本的には、どんなチャンネルデコーダにも、本発
明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用したチャンネルデコーダのブロ
ック図である。
【図2】 衛星放送システムの受信機、ケーブル放送シ
ステムの受信機及び地上放送システムの受信機間の、構
造上の基本的な相違点を示すブロック図である。
【図3】 従来のデジタル放送受信機のチャンネルデコ
ーダの信号処理を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 ベースバンド変換回路、2 制御回路、3 ベース
バンド物理インターフェース、4 チャンネルデコー
ダ、5 ベースバンドフィルタリング及びクロック/キ
ャリア再生回路、6 ビタビデコーダ、7 同期バイト
検出器、8 デインターリーバ、9 RSデコーダ、1
0 エネルギー逆拡散回路、11 出力ポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュパリンク、 ゲルト ドイツ連邦共和国 ディー−70736 フェ ルバッハシュトゥットゥガルター シュト ラーセ 106 ソニー インターナショナ ル(ヨーロッパ) ゲゼルシャフト ミッ ト ベシュレンクテル ハフツング シュ トゥットゥガルト テクノロジーセンター 内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 デジタル放送受信機のチャンネルデコー
    ダにおいて、 同期バイト検出手段を備え、 上記同期バイト検出手段は、上記デジタル放送受信機が
    1つの放送チャンネルにロックしている状態を表しフィ
    ードフォワード信号及び/又はフィードバック信号とし
    て用いられるロック検出出力信号を供給し、上記デジタ
    ル放送受信機がロック状態であるか非ロック状態である
    かによって、上記同期バイト検出手段の前段及び/又は
    後段の処理手段を異なるモードに切り換えることを特徴
    とするデジタル放送受信機のチャンネルデコーダ。
  2. 【請求項2】 上記同期バイト検出手段の前段のクロッ
    ク及び/又はキャリア再生回路は、上記デジタル放送受
    信機がロック状態のときには、放送チャンネルを捕捉す
    るときに用いられる粗モード(robust mode)から、放
    送チャンネルが捕捉された後、捕捉された放送チャンネ
    ルのごく僅かな偏差を訂正するときに用いられるロック
    モード(locked mode)に切り換えられ、反対に、上記
    デジタル受信機が非ロック状態のときには、該ロックモ
    ードから該粗モードに切り換えられることを特徴とする
    請求項1に記載のデジタル放送受信機のチャンネルデコ
    ーダ。
  3. 【請求項3】 上記クロック及び/又はキャリア再生回
    路のクロック及び/又はキャリア再生ループのループ帯
    域幅は、上記デジタル放送受信機がロック状態のとき
    は、上記デジタル放送受信機が伝送信号のクロック及び
    /又はキャリアに高速粗ロック(fast coarse lock)す
    る広(広い)帯域モードから、上記デジタル放送受信機
    が伝送信号のクロック及び/又はキャリアの低雑音微調
    節(low noise fine adjustment)を行う狭(狭い)帯
    域モードに切り換えられ、反対に、上記デジタル放送放
    送受信機が非ロック状態のときには、該狭(狭い)帯域
    モードから、該広(広い)帯域モードに切り換えられる
    ことを特徴とする請求項1又は2記載のデジタル放送受
    信機のチャンネルデコーダ。
  4. 【請求項4】 上記デジタル放送受信機のチャンネルデ
    コーダの適応等化器は、上記デジタル放送受信機がロッ
    ク状態のときは、捕捉モードからトラッキングモードに
    切り換えられ、反対に、上記デジタル放送受信機が非ロ
    ック状態のときには、該トラッキングモードから該捕捉
    モードに切り換えられることを特徴とする請求項1乃至
    3のいずれか1項記載のデジタル放送受信機のチャンネ
    ルデコーダ。
  5. 【請求項5】 上記同期バイト検出手段の後段の順方向
    誤り訂正段階は、上記デジタル放送受信機がロック状態
    のときは、オフモードからオンモードに切り換えられ、
    反対に、上記デジタル放送受信機が非ロック状態のとき
    には、オンモードからオフモードに切り換えられること
    を特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載のデジ
    タル放送受信機のチャンネルデコーダ。
  6. 【請求項6】 上記順方向誤り訂正段階の後段の全段階
    は、上記デジタル放送受信機がロック状態のときは、オ
    フモードからオンモードに切り換えられ、反対に、上記
    デジタル放送受信機が非ロック状態のときには、オンモ
    ードからオフモードに切り換えられることを特徴とする
    請求項5記載のデジタル放送受信機のチャンネルデコー
    ダ。
  7. 【請求項7】 出力ポートが上記ロック検出出力信号を
    上記デジタル放送受信機の他の処理手段に出力すること
    を特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載のデジ
    タル放送受信機のチャンネルデコーダ。
  8. 【請求項8】 上記デジタル放送受信機のチャンネルデ
    コーダは、デジタルビデオ放送受信機(DVB)又はデ
    ジタルオーディオ放送受信機(DAB)に用いられるこ
    とを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載のデ
    ジタル放送受信機のチャンネルデコーダ。
  9. 【請求項9】 上記デジタル放送受信機のチャンネルデ
    コーダは、衛星受信機、ケーブル受信機又は地上受信機
    に用いられることを特徴とする請求項1乃至8のいずれ
    か1項記載のデジタル放送受信機のチャンネルデコー
    ダ。
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